2020年细胞力学热点回眸

 概述了2020年细胞力学研究的热点和进展，探讨了细胞膜表面张力、细胞粘附力、细胞弹性模量、细胞与纳米颗粒相对刚度等对细胞生物学行为的影响及其在疾病诊疗中的应用。     

变形液滴的反常形态演变

利用高速摄影技术研究了压扁液滴自由落体过程中的形态演变.实验中利用表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对液滴性质进行调控.实验发现,液滴的形态演变显著依赖于SDS浓度.有趣的是,SDS浓度为0.8 cmc时,液滴可较长时间保持压扁形态而不回复成球形.经受力分析,界面的Gibbs弹性不足以完全抵消Laplace压差所产生回复力.声场作用下产生的宏观表面浓度梯度导致强烈的Marangoni效应,赋予界面以额外弹性,从而与液滴回复力相抗衡.     

改进的CSF流体表面张力模型

传统连续表面力(continuum surface force,CSF)模型模拟流体表面张力时,流体表面的粒子受到的表面张力都是法向力,很难保证流体表面的光滑性,从而使得表面张力模拟失真;此外,流体表面的粒子不足还导致流体表面密度计算精度降低,模拟稳定性差。文章在CSF模型的基础上,对流体表面施加切向力,使得流体表面更加光滑;对边界粒子进行密度修正,提高了密度计算精度和模拟的稳定性。仿真实验结果表明,该方法模拟的流体表面张力效果更好。     

超声波和AES对原油的降粘试验简

通过试验得到：在去离子水中掺入AES后,其表面张力系数显著降低了,AES的浓度越大,其表面张力越小.该溶液经超声波处理后：表面张力系数有一定的上升,超声波功率越大、作用时间越长,表面张力系数上升越大;随超声波作用时间的增加,该溶液的化学需氧量越来越小,但随作用时间的增加,下降的趋势变慢.掺入AES后,原油的粘度有了较大的降低,其降粘率超过了80％.超声波对掺入AES的原油作用后,原油的降粘率超过了92％.     

表面活性剂对铜矿石堆浸渗透性的影响

为解决高含泥矿石渗透性差和浸出率低的问题,根据固体表面物理化学和多孔介质中渗流力学对表面活性剂强化渗流的机理进行分析,并在浸出液中加入阴离子表面活性剂进行柱浸试验。研究结果表明:表面活性剂主要通过改变矿石润湿性、降低浸出液黏度、吸附在矿石表面和增强渗透作用4个方面改善矿堆渗透性能;添加表面活性剂改善浸柱渗透性效果明显,在浸出后期渗透系数达到了对照组的2倍;添加表面活性剂使矿石的浸出率提高8.4%。此外,添加表面活性剂使溶浸液的表面张力降低50%。     

改性玉米秸秆粉界面相容性的研究

通过4%硅烷偶联剂对玉米秸秆粉表面改性,采用毛细管上升法,测定不同润湿液在其表面的接触角,由Washburn方程和Owens-wendt-Kaelble途径计算玉米秸秆粉的表面张力及其分量。结果表明,在加工温度下高密度聚乙烯(HDPE)液体表面张力(31.2 mN/m)低于改性玉米秸秆粉的值(22.20 mN/m),表明HDPE更易在改性玉米秸秆粉表面铺展;同时,改性玉米秸秆粉其极性分量由未改性时22.20 mN/m降低为3.51 mN/m,在与热塑性塑料复合时,它有更好的界面相容性。     

离子液体N-丙基-吡啶二氰胺盐[C3py][DCA]水溶液的体积和表面性质

在T=(288.15～318.15)K温度范围内,测定了不同质量摩尔浓度的离子液体N-丙基-吡啶二氰胺[C_3py][DCA]水溶液的密度和表面张力。根据密度值计算了不同浓度[C_3py][DCA]水溶液的平均摩尔体积和热膨胀系数,水溶液平均摩尔体积随着温度和质量浓度的升高而增大,热膨胀系数随着温度的升高而增大。并提出了一种估算水溶液表面张力的经验方程。预测值与实验值具有较好的一致性。     

旨在揭开头发漂亮之秘密

我们的头发在不断地相互摩擦中产生着摩擦力和静电，发丝与发丝之间，有的互相缠结在一起，有的在间隙之间形成微小的气囊，而天然润滑剂则将头发笼罩在把所有发丝粘合在一起的表面张力之中，其间的物理学原理之复杂令人惊讶……     

为什么肥皂水能吹出泡泡?

我们在吹泡泡时,肥皂水的张力就可以使泡泡那层薄薄的液体膜不破碎,并且紧紧地裹住里面的空气。表面张力的作用使得泡泡内部的空气比外面的大气压大。因此肥皂泡吹好后,它就会自动慢慢向外扩张,一直到破碎消失。溶液表面     

饱和蒸汽压下单元液体的物态方程及其应用

将玻尔兹曼分布律应用于饱和蒸汽压下单元液体的液体表面保守力场中,用液体表面自由能作为状态参量之一,推导出了单元液体的物态方程。进一步应用该物态方程导出了液体表面热力学函数、克劳修斯-克拉珀龙方程与表面张力系数的理论公式。用理论计算液体表面张力系数的良好结果验证:由玻尔兹曼分布律推导出的单元液体的物态方程,不仅形式简单、物理意义明确,而且实际应用结果具有良好的准确性与普遍性。在单元液体物态物理的精确计算处理方面,作出了有益的探索。